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青岛钢结构公司分享结构造价相关因素分析

  最近几年,我国的超高层建筑建设的数量与速度惊人。青岛钢结构公司据不完全统计,我国目前正在兴建的摩天大楼( 高 度 500 英 尺 或 152m 以 上) 总 数 超 过 200幢,未来 5 年我国的摩天大楼总数将超过 800 幢,是现今美国摩天大楼总数的 4 倍。超高层建筑由于楼层数多( 50 层或以上) ,建筑面积超大,施工周期长,需要巨大投资,且资金回报期长。有关房屋造价数据表明,结构造价占房屋建筑总造价的 25% 左右,其比例 与建造地域、建筑功能以及建筑的平面形状有关,尤其与房屋建筑高度关系密切。对超高层建筑而言,结构造价比例可高达 30% ~ 35% 。因此,降低结构造价、提高结构性价比要贯穿超高层建筑结构设计过程,是结构工程师一直需要牢记在心的设计宗旨。另外,节约结构材料用量可降低碳排量,也有助于实现绿色建筑、建筑可持续发展。本文从结构工程师的角度,对影响超高层建筑结构造价的主要因素进行探讨。



  结构造价相关因素分析


  安全、适用、经济是结构设计的三要素。三个要素之间既有层次关系,又相互平衡和制约。在满足前两个要素的前提下,讨论如何实现结构造价的经济性。


  结构造价可以用直接经济指标或间接经济指标来衡量。直接经济指标一般采用结构造价百分比、单位面积结构综合造价或者单位面积材料用量( 如钢材、钢筋和混凝土) 。直 接 经济指标对任何 类 型的结构都是适用的。但 超 高 层 建 筑 具 有 施 工 周 期长、投资回收慢、竖向构件面积大等特点,也可用间接经济指标 ( 如竖向 构件占楼层面积比、施工可建性、社会效应、楼层净高) 来补充衡量。限于篇幅关系,本文主要 以直接经济指 标 以 及施工可建性 ( 如施工周期对投资回收影响) 来判断结构设计是否经济合理。


  对任何一个结构体系来说,S≤R( S 为效应、外部条件; R 为结构具备抗力、变形要求) 是必须满足的。实现结构的经济性,必须从公式的两端同时入手,才能取得最佳效果。首先,在超高层建筑中,风荷载是主要水平控制荷载,因此,减小风荷载是最有效的措施之一。其次,提高抗侧力结构的效率是节约材料用量的有效途径; 不同材料的有机组合也可发挥材料各自的优点,降低结构综合造价。最后,确定合理的设计性能指标,既确保结构安全,又能满足经济要求。


  针对超高层建筑的结构受力和施工特点,以下就建筑体型、抗侧力结构体系、结构材料以及施工周期等影响结构造价的若干因素进行重点分析。